初中化學項目式學習單元設計與實踐研究

本項目教學設計內容選自人教版九年級化學上冊《制取氧氣》以及下冊《化學與生活》，圍繞“根據生活經驗為中國核心艙創造合適的生存環境”這個問題情境進行項目設計，拆解核心任務為四個子任務：吃什么、穿什么、如何制取呼吸所需的氧氣以及項目匯報，囊括了六大營養物質、化學元素在人體中的作用、有機合成材料以及氧氣的制取等內容。

一、項目實施過程

1.單元項目式學習任務規劃。本項目核心任務為：根據生活經驗，為在中國核心艙的航天員創造合適的生存環境。項目小組以6-8人為一小組，實施時間為4個課時，項目過程分為準備階段、實施階段、總結階段。其中，任務一：假如你是航天員，你會制定一日三餐吃什么？ 準備階段：查閱資料，了解航天食品發展史，明確航天食品要求。實施階段：以表格、圖片、簡圖等多種形式展示制定的一日餐表。匯報階段：小組匯報，說明制定其餐表的理由。任務二：如何為航天員挑選合適的航天服材料？ 準備階段：查閱資料，了解航天服不同層材料要求，了解衣服材料的分類和特點。實施階段：展示航天服不同層的材料、材料特點、材料鑒別方法。匯報階段：小組匯報，展示為航天服挑選的材料并說明理由。任務三：如何制得航天員呼吸所需得氧氣？準備階段：查閱資料，計算航天員一天所需氧氣質量，明確制取氧氣的化學原理和實驗裝置。實施階段：以思維導圖、手抄報等形式展示航天員所需氧氣的制取方法。匯報階段：小組匯報，展示設計方案并說明理由。任務四：成果匯總，小組成果公開評比活動，并從有關知識點、生活實際、展示的成果及綜合能力等角度對成果進行評價。

2.教學環節設計。首個任務安排為一課時，內含兩個緊密相連的教學階段。第一階段側重于深入理解六大基本營養素以及化學元素對人體健康的潛在影響。緊接著的第二階段則側重于實踐應用，即運用所學知識策劃并設計適用于太空艙環境的餐食計劃，以此實現知識的遷移與實際應用。任務二為一課時，主題是如何為航天員挑選合適的航天服材料？學生主要以小組為單位進行學習，通過協作方式搜集并匯總相關資料：航天衣服材料要求、衣服材料種類和特點、材料鑒別方法，根據環境特點挑選航天服材料、突出材料特點、設計材料鑒別方法，以思維導圖、幻燈片演示等形式展示。任務三為一課時，從真實情境出發，解決航天員在核心艙中的呼吸問題，環節一：回顧舊知，制取氧氣的原理和裝置選擇，驗證氧氣和驗滿的方法；環節二：結合課外知識描述太空艙中制氧裝置的原理和方法，并與課本實驗室中制氧氣方法進行比較方法的優劣；環節三：小組代表匯報，對太空艙內部氧氣循環裝置進行一定的描述。

3.實踐過程。以任務二的實施為例，闡述在項目式學習教學實踐中，如何具體落實學生的化學學科核心素養。【課前準備】根據項目式學習活動任務表進行課前自主學習。環節一：形成產品設計中材料選擇的一般思路。【創設情境】 在不久前上新的神舟十四號“天宮TV”中，有網友發現，這次航天員的衣服比以往更加多樣多彩。航天員究竟有多少衣服？今天，一起看看航天員的“變裝秀”。首先，我們來關注航天員的“穿搭”。【匯總資料】小組代表展示匯總成果，從航天衣服材料種類和特點、衣服材料要求、材料鑒別方法等幾個方面進行展示。【設計展示】如何為航天員挑選合適的航天服材料？請小組代表從根據環境特點挑選航天服材料、突出材料特點、設計材料鑒別方法等幾個方面進行展示。【提煉信息】同學們在設計中提到了很多內容，主要是“結構”“材料”“材料的性能”和“結構的功能”，梳理選擇材料的一般思路。環節二：用一般思路模型進行航天服材料的選擇。【任務驅動】認識塑料、纖維等合成材料在航天服中的具體運用。【完善方案】運用選擇材料的一般思路模型以及有機合成材料的特性對小組設計方案進行修改完善。【布置作業】請上網查閱安全頭盔的相關資料，分析說明材料選擇的依據。【總結升華】希望同學們在今后不斷學習的過程中，能夠利用化學的方法合成出更多更新的材料來滿足尖端技術發展的需要。

二、項目教學效果評價

1.問卷統計結果分析。課程結束后，為收集學生的反饋與評價，我們采用了問卷調查的方法，共發放50份問卷，回收率為100%。從調查問卷的統計結果分析，學生對本項目式學習活動的評價比較高。“知識維度”的項目平均分在4.8以上，說明學生對本項目的知識層面掌握得比較好，對人體所需的營養成分、材料、制取氧氣的方法有比較清晰的理解。“能力維度”平均分在4.8以上，說明學生在本項目中形成了一定的探究與分析能力，小組合作、交流能力。“素養維度”平均分在4.7以上，說明本項目較好地促進了學生核心素養的形成。以上，說明教學過程學生容易接受，方法行之有效。

2.紙筆測試數據分析。在項目教學活動完成后，我們對實驗組與對照組的學生實施了以課程主題為核心、題目一致的書面測試。考試結束后由教師統一批改給分進行數據統計，對測試結果的深入剖析揭示，在知識性題目的作答上，兩組學生的表現差異并不顯著，均展現出了對六大核心營養物質功能、化學元素與人體健康的聯系、有機合成材料及其應用、氧氣性質、制取氧氣的化學原理和實驗裝置的基本掌握情況。

3.活動評價結果分析。實驗班參與評價小組共6組，例如，在任務三：如何制取氧氣中，根據“制得航天員呼吸所需得氧氣”評價量表學生的課前準備及課中匯報情況進行評價，從課堂過程性評價可以看出，多數學生能結合課外知識描述太空艙中制氧裝置的原理和方法，并與課本實驗室中制氧氣方法進行比較，能對知識進行遷移應用。

三、單元作業實施建議

準備階段：學生分組合作，借助計劃表格明確制定各自的作業安排。通過查閱資料，形成與子任務相關的知識積累，明確本次作業的成果形式。教師可以給予學生一定的資料方向作為參考，避免學生面對任務時無從開始。

實施階段：小組成員確定項目的整體框架和作業形式，進行明確分工，匯總階段項目資源，以思維導圖、手抄報等多種形式完成項目作品。教師應在此階段適當介入，引領學生完成項目任務，幫助分配小組成員的具體職責，并給予適當的協助與指導建議。

匯報階段：開設一堂項目作業分享匯報課，讓每一組學生展示項目作業。課堂上，教師需要維護秩序，并在匯報環節結束后，引導學生概括本節課的學習要點。

匯總階段：匯總小組項目作業成果，并舉行成果公開評價活動，采用量化表的形式進行評估。

責任編輯邱麗